Изкуствен подбор (селективно развъждане): определение и примери

Процесът на естествен подбор е механизмът, който движи биологичната еволюция, теория, описана за първи път в средата на 1800 г. благодарение на независимата работа на Чарлз Дарвин и Алфред Ръсел Уолъс.

Еволюцията отчита генетичното разнообразие на живота на Земята, като всичко това произлиза от един общ прародител в зората на живота на самата планета преди около 3,5 милиарда години.

Еволюцията е настъпила в природата благодарение на схема, описана като спускане от модификация, който предлага наследствени признаци (т.е. характеристики, които могат да бъдат предадени чрез гени от едно поколение организми на следващото поколение), които са благоприятни и придават генетична „годност“, стават по-разпространени в група или видове организми над време.

Това се случва, защото въпросните гени са естествено подбрани от натиска на околната среда, в която дадени организми живеят.

Изкуственият подбор или селективното отглеждане използва принципите на естествения подбор за създаване на популации на животни или растения, които съответстват на нуждите на човешки фермери, изследователи или животновъди на шоу или спорт животни.

Всъщност отдавна установената практика на изкуствен подбор е помогнала за насочването на идеите на Дарвин за естественото селекция, тъй като предоставя ярки и бързи примери за това как гените стават по-разпространени в популациите, за които е известно входове.

Естествен подбор трябва да се разбира, за да се разбере напълно изкуственият подбор. Естественият подбор работи не върху отделни организми, а върху гени - с други думи, дължини на Дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК), които носят "кода" за специфичен протеинов продукт.

Формално естественият подбор включва четири аспекта:

1. Съществува генетична дисперсия в признаците в популация от животни. Ако всички животни от даден вид са генетично идентични - тоест, ако всички те имат една и съща ДНК и следователно едни и същи гени - тогава не могат да бъдат избрани никакви черти, естествено или умишлено, тъй като нито една не би създала по-големи или по-ниски генетични нива фитнес.
   
2. Има диференциално възпроизвеждане. Не всички животни предават гените си на максималния брой потомство.
   
3. Различните черти са наследствени. Черти, които правят животното по-вероятно да оцелее в дадена среда, могат да се предадат на потомството за начало.
   
4. Aпромяна в съотношението на организмите и техният основен генетичен състав с течение на времето е резултатът. Очаква се, че в зависимост от силата на селекционния натиск в дадена среда, съотношението на по-годни организми към по-малко годни организми ще се увеличи с течение на времето. Често ще настъпят изчезващи събития и организмите с по-малко форма изчезват направо от екосистемата.

Като пример, да речем, че започвате с видове животни, които имат или жълта козина, или лилава козина и тези животни току-що са преместени в лилава джунгла в някаква неоткрита част на света. Лилавите животни вероятно ще се размножават с по-висока скорост, защото по-лесно биха могли да се скрият от тях хищници, като се скрият в лилавата растителност, докато жълтите животни ще бъдат по-лесно "подбрани изключено. "

По-малкото оцелели жълти животни би довело до по-малко жълти животни на разположение за чифтосване и размножаване. Ако цветът на козината беше случаен, тогава никой от родителите няма да има по-голяма вероятност от който и да е друг да произведе лилаво и по този начин по-подходящо (в тази среда) потомство. Но тук наистина лилавите животни са по-склонни да произвеждат лилаво потомство и по подобен начин за жълтите животни.

В контекста на естествения (и като разширение изкуствен) подбор, "вариацията" е еквивалентна на „генетична вариация“. В нашия пример с животни гените с лилава козина стават по-разпространени в тези с лилав оттенък джунгла.

Вероятно сте чували за употребата на лекарства за повишаване на ефективността в спорта или „допинг“, практика, която в повечето случаи е забранена поради комбинация от етични проблеми и съображения за безопасност. Тези лекарства позволяват на тялото да постигне по-големи подвизи на сила и издръжливост благодарение на разширяването на мускулите или други физически подобрения, които не биха настъпили без добавените лекарства.

Тези лекарства обаче действат само поради играещи процеси: упражнения, тренировки и стремежи на практика в състезание. С други думи, забранените лекарства не създават безпрецедентни физически черти, като растеж на допълнителни крака или ръце; те "просто" усъвършенстват и увеличават вече съществуващите възможности.

Изкуствен подбор може да се разглежда в почти същия контекст. Това е форма на генетична модификация който играе на фиксираните принципи на естествения подбор, изброени по-рано и който умишлено усилва една или повече от променливите, които вече са в игра, за да постигне желания резултат.

Изкуственият подбор е умишленият избор на родителите, тоест организмите, които ще се възпроизвеждат, поради което е известен също като „селективно развъждане“. Това се прави, за да се създадат отделни организми (растения или животни) с полезни или желани черти.

Изкуственият подбор, който всъщност е вид генно инженерство, се практикува по целия свят от хиляди години. Дори хората да не са знаели точно как селскостопанските животни с желани черти са били в състояние да предадат тези черти на потомството, те са били наясно, че това се е случило и са изместили съответно тяхното земеделие.

Ако определени крави във ферма са били по-големи и осигуряват повече месо, разплодйте крави в непосредствена близост "семейство" от тези здрави екземпляри вероятно ще даде също толкова голямо потомство и по-голямо добив от говеждо месо. Същите принципи могат да бъдат приложени към посевите, често по-категорично поради по-малко етични опасения в областта на разплодните растения спрямо разплодните животни.

В биологичен план изкуственият подбор води до увеличаване на генетично отклонениеили промяна в честотата на гените в даден вид с течение на времето. Избирайки за желаните гени и чертите, които те придават, хората да курират растения и животни популации, в които са увеличени както "добрите" гени, така и "лошите", или елиминиран.

До 1850-те, малко преди публикуването на неговата новаторска работа За произхода на видовете, Чарлз Дарвин вече беше изказал противоречива тогава идея да обясни вариацията на „породите“ в рамките на видовете: че хората са манипулирали състава на видовете чрез чифтосването им по програмирани начини, процес, който разчита на някакъв все още неизвестен генетичен механизъм, за да постигне това.

(По това време хората не знаеха нищо за ДНК и всъщност за експериментите на Грегор Мендел, който показа как чертите се предават и могат да бъдат доминиращ или рецесивен, тепърва започваха в средата на 50-те години.)

Многото наблюдения на Дарвин върху определен вид гълъби, популярни в родната му Англия по това време, включват факта, че гълъби, които са били отглеждани по начин, който дава значително различни размери, цветове и така нататък, могат да бъдат отглеждани с всеки други. С други думи, все още са били гълъби, но различни фактори в околната среда систематично са измествали генетичната картина в определени посоки.

Той предложи това естествен подбор са действали по същия начин и върху едни и същи молекули, каквито и да са били, но за по-дълги периоди от време и без съзнателна манипулация от хора или някой друг.

Цялата цел на земеделието е да произвежда храна. Колкото повече храна може да произведе фермер за единица изразходвано усилие, толкова по-лесно ще бъде работата му.

В натуралното земеделие идеята е да се произведе достатъчно храна, за да може даден фермер и неговото или нейното близко семейство или общност да оцелеят. В съвременния свят обаче земеделието е бизнес като всеки друг и хората се стремят да печелят от земеделието си, като произвеждат говеждо, култури, млечни продукти и други стоки, които потребителите искат.

Следователно поведението и методите на фермерите са предвидими. Фермерите и производителите избират растения, които благодарение на генетичните промени дават повече плодове от другите, за да получат повече плододаващи растения, избират растения, които дават по-големи зеленчуци, за да получат по-голяма маса от продукт на вложено семе, изберете растения за размножаване, които могат да оцелеят екстремни температури по време на суша и по друг начин се стремим към максимална ефективност в контекста на гамата от предизвикателства, които те лице.

Примери за селективно развъждане в растенията днес са почти неограничени. Създаването на отделни видове зелеви растения за получаване на повече видове зеленчуци даде на човечеството зеле, брюкселско зеле, карфиол, броколи, къдраво зеле и други популярни зелени. Подобна работа е направена, за да се предоставят различни видове кратуни (напр. Тикви и други видове тикви).

Подобно на изкуствения подбор на някои сортове растения, отглеждането на опитомени животни за желаните черти от дивите видове се случва в продължение на хиляди години и се извършва в продължение на векове, въпреки че хората не знаят генетичната основа защо това работи. Това е направено в областта на добитъка или селскостопанските животни, където обикновено целта е да се създаде повече месо или мляко на организъм.

Точно както бихте искали всеки човешки работник в екип за автоматично сглобяване да може, да речем, да сглоби повече автомобили, като има повече продукт на селскостопанско животно увеличава печалбите от земеделието или в нестопански организации, гарантира, че хората ще имат достатъчно Яжте.

Кучетата са сред най-изумителните примери за ефектите от изкуствения подбор. Разни породи кучета са създадени от хората през последните 10 000 или повече години, започвайки от общият прародител на всички кучета, сивият вълк.

Днес породи кучета с привидно малко или нищо общо, като дакели и немски датчани, съществуват в изобилие, демонстрирайки набор от признаци, кодирани в генома на кучетата. Това е така, защото определението за "желани черти" в домашното куче варира значително между собствениците на богове. Доберман пинчерите са умни, мускулести и лъскави и правят страхотни кучета пазачи; Джак Ръсел териерите са пъргави и могат да уловят много животни, които обитават фермите.

Същият принцип обхваща и други видове и индустрии. Успешните състезателни коне се отглеждат заедно, за да се създаде по-голяма вероятност за създаване на по-бързи и по-силни коне следващите поколения, тъй като притежаването на печеливш кон при големи събития може да бъде доходоносно за човешкия собственик или собственици.

Също така, в генетичната модификация на храната, обширна тема сама по себе си, хората променят източниците на храна подобряват определени черти и след това ги размножават, за да образуват "висши" щамове на тези растения и животни. Примерите включват соя, царевица, пилета, които отглеждат повече месо от гърди и много други.

Промяната на естествения ход на нещата, използвайки описаните тук методи, несъмнено подобри живота на хората по различни начини, като например увеличаване на добива на реколтата, позволявайки да се произвежда по-добро и повече месо и дори създаване на нови породи кучета с генетично и поведенчески желателно характеристики.

Когато обаче хората ни правят изкуствен подбор, това намалява общата генетична вариация в популацията, като всъщност създава „армия“ от повече подобни животни. Това води до a по-висок риск от мутации, по-голяма уязвимост към някои заболявания и повишена честота на физически проблеми което иначе би било минимално или липсващо. Например, пилетата, отглеждани за отглеждане на по-големи гърди (чрез гръдните си мускули), често прекарват живота си значително по-голям дискомфорт, защото техните рамки и сърца не са се приспособили с течение на времето да носят добавеното маса.

В други сценарии, непредвидени мутации и черти може да възникне заедно с избраните черти. Например при пчелите се отглеждат породи „убийци“, за да се получи повече мед, но в процеса те също стават по-агресивни и по този начин стават опасни. Изкуственият подбор може да доведе до стерилност в организмите, а при някои чистокръвни кучета - рецесивни черти които иначе биха намалели естествено, е позволено да продължат, като дисплазия на тазобедрената става при лабрадор ретривъри.

Свързано съдържание: Какви видове диви котки живеят в Ню Йорк?